Segir mikil tækifæri fólgin í nýju erfðakorti Kjartan Hreinn Njálsson skrifar 26. janúar 2019 08:30 Kári Stefánsson. Fréttablaðið/Eyþór Sextán ár eru síðan alþjóðlegu verkefni sem miðaði að því að raðgreina erfðamengi mannsins lauk með formlegum hætti. Afrakstur þessarar vinnu var einstakt mósaíkverk af þeim þáttum sem mynda grundvöll mannlegrar líffræði, sögu og tilvistar. Raðgreiningin, sem birt var 2003, var unnin úr milljónum brota sem þurfti að raða í rétta röð. Þetta flókna verk var unnið með hjálp frá Íslenskri erfðagreiningu sem birti árið 2002 kort af erfðabreytileika, eða erfðamörkum, 869 einstaklinga; foreldra og barna þeirra, sem hægt var að nota sem vegvísi við samsetningu á fyrstu viðmiðunarkirnaröð mannskepnunnar. Íslensk erfðagreining birti í vikunni uppfært kort af erfðamengi mannsins sem sýnir hvað veldur erfðafræðilegri fjölbreytni. Kortið, sem birt var í vísindaritinu Science, er margfalt nákvæmara en það sem notað var snemma á síðasta áratug, og að líkindum verður aldrei nákvæmara kort birt. Þetta er afrakstur rúmlega 20 ára vinnu hjá vísindamönnum Íslenskrar erfðagreiningar. „Þessar niðurstöður hafa geysimikið grundvallargildi þegar kemur að því að skilja erfðamengið, hvernig það verður til og hvernig það er að breytast,“ segir Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, og einn höfunda rannsóknarinnar. „Ég er mjög montinn af þessari vinnu.“ Greinin nýja byggir á erfðaupplýsingum 150 þúsund Íslendinga af nokkrum kynslóðum foreldra og barna. Með því að rýna í þessi gögn tókst vísindamönnunum að sýna fram á að nýjar stökkbreytingar, sem eru að meðaltali 68 hjá hverjum einstaklingi, tengjast endurröðun litninga þegar sæðisfruma og eggfruma mynda kynfrumu. Um leið gat hópurinn staðsett 4,5 milljónir endurraðana í erfðamenginu og 200 þúsund nýjar stökkbreytingar. Þetta nýja kort er 100 sinnum nákvæmara en það sem var gefið út árið 2002, og varpar einstöku ljósi á það hvernig erfðaefni ferðast frá einni kynslóð til annarrar. „Nú hefur í fyrsta sinn verið sýnt fram það með óyggjandi hætti að endurraðanir leiða til nýrra stökkbreytinga, þannig að þessir ferlar tengjast með beinum hætti,“ segir í fréttatilkynningu frá Íslenskri erfðagreiningu. Því má segja að forsendur þróunar mannsins – endurraðanir litninga og stökkbreytingar – hafi nú verið kortlagðar af eins mikilli nákvæmni og mögulegt er. „Það sem við sýnum í þessari grein er að þessar tvær leiðir til að búa til nýjan fjölbreytileika tengjast mjög sterklega. Á þeim stöðum þar sem endurröðun á sér stað eru nýjar stökkbreytingar 50 prósent algengari en annars staðar í erfðamenginu,“ segir Kári. „Í þessu felst viss aðför að þeirri kenningu að þróunin eigi sér stað í gegnum handahófskenndar stökkbreytingar. Vegna þess að endurröðunin er ekkert algerlega handahófskennd, því það eru ákveðnir reitir endurraðana sem eru virkari en aðrir. Reitir þar sem endurröðunin á sér stað tíu sinnum oftar heldur en annars staðar í erfðamenginu.“ Þannig er afar stór hundraðshluti af nýjum fjölbreytileika ekki handahófskenndur. Endurröðunin virðist vera undir miklum áhrifum erfðanna. Í rannsókninni er því lýst hvernig 35 frávik í erfðamenginu hafa áhrif á tíðni endurraðana og hvar þær eiga sér stað. Kári telur að þetta nýja kort geti varpað ljósi á frávik sem leiða til sjaldgæfra sjúkdóma. „Það vill svo til að þessi nýi fjölbreytileiki er forsenda þess að manneskjan getur haldið áfram að þróast. En einstaka einstaklingur er svo óheppinn að nýjar stökkbreytingar birtast í erfðavísi hans sem gera það að verkum að hann fær alvarlegan sjúkdóm. Af stórum hundraðshluta eru nýjar stökkbreytingar orsök alvarlegra sjúkdóma hjá nýfæddum börnum.“ Þannig megi nýta þessar nýju upplýsingar við erfðaráðgjöf, sem er ört stækkandi svið nútíma heilbrigðisþjónustu, þar sem foreldrar barns með sjúkdómsvaldandi stökkbreytingu óska þess að fá upplýsingar um hvort líkur séu á að ófætt barn þeirra muni glíma við sömu veikindi, og til að skilja af hverju og hvernig erfðaefni eineggja tvíbura verður frábrugðið hvort öðru. Kári segir fjöldann allan af sambærilegum spurningum vakna. Þar á meðal eru spurningar sem snúa að krabbameini og myndun þess. Krabbamein, sem á sér stað í líkamsfrumum (sómatískum-frumum), ekki sáðfrumum eða eggfrumum, orsakast af stökkbreytingu sem leiðir til óstjórnlegrar fjölgunar frumna. Krabbamein verður til í einni frumu, sem síðan skiptir sér. „Það getur verið mjög erfitt að skilja hvar líkurnar eru á að þessi breyting eigi sér stað og hvernig hún gerist. En að vissu leyti er hægt að líta á þessar nýju stökkbreytingar í sjálfu erfðamenginu sem módel. Það má nota þessar nýju stökkbreytingar í erfðamenginu til að rannsaka þessar sómatísku stökkbreytingar, því þetta gerist að mestu leyti allt á sama mátann,“ segir Kári og bætir við: „Því hvað er mannskepnan annað en klónvöxtur frjóvgaðs eggs?“ Íslensk erfðagreining hóf starfsemi árið 1996 og hefur síðan þá nýtt ríkulegt og í raun einstakt safn erfðaupplýsinga um íslensku þjóðina í rannsóknum sínum. „Við erum að leiða heiminn á þessu sviði,“ segir Kári að lokum. Birtist í Fréttablaðinu Heilbrigðismál Tengdar fréttir Efast um að hægt sé að kortleggja endurraðanir á erfðamengi betur Nýtt kort frá deCode mun nákvæmara en áður. 25. janúar 2019 07:59 Mest lesið Vegkaflinn þar sem banaslysið varð ekki talinn mjög illa farinn Innlent Upplausn á Vopnafirði: Starfslok sveitarstjórans, oddviti hættir og rifist á fundum Innlent Hæstiréttur staðfestir dóm yfir móður sem myrti son sinn Innlent Talin hafa myrt móður sína og stjúpbróður fyrir skotárásina Erlent Leita fórnarlamba fransks barnaníðings sem braut á börnum um allan heim Erlent Starfsmaður smitaður af berklum: „Þetta var alveg frekar mikið sjokk“ Innlent Fulltrúadeildin samþykkir að fella niður tolla Trump gegn Kanada Erlent Ársæll í veikindaleyfi: „Mjög skrýtið að fá sleggju ríkisstjórnar í andlitið“ Innlent Gallup hættir að mæla ánægju með Bandaríkjaforseta eftir níutíu ára samfellda sögu Erlent Ákærður fyrir líkamsárás en lýsir yfir sakleysi Innlent Fleiri fréttir Vegkaflinn þar sem banaslysið varð ekki talinn mjög illa farinn Upplausn á Vopnafirði: Starfslok sveitarstjórans, oddviti hættir og rifist á fundum Menntaverðlaun Suðurlands fóru á Hellu Hæstiréttur staðfestir dóm yfir móður sem myrti son sinn Lýsa ófremdarástandi og krefjast aðgerða strax Vinna að því að fækka sjúklingum og flytja annað Mikilvægi Íslands eykst með nýrri aðgerð NATO á norðurslóðum Starfsmaður smitaður af berklum: „Þetta var alveg frekar mikið sjokk“ Fjöldi síma kom á óvart Neyðaróp starfsmanna og leynisímar Réðust í húsleit í leit að þýfi Gripinn með þýfi í fórum sínum og sparkað úr landi Kynnir drög að aðgerðaáætlun til að bregðast við offitu Íslendinga Ársæll í veikindaleyfi: „Mjög skrýtið að fá sleggju ríkisstjórnar í andlitið“ Ákærður fyrir líkamsárás en lýsir yfir sakleysi Ólína fyllir í skarð Margrétar á Bifröst „Sátt og samlyndi“ um skyndileg starfslok varaslökkviliðsstjóra Starfsfólk bráðamóttöku óttist um heilsu sína og öryggi Einfalt að stýra glæpahring frá allt öðru landi Vill að virðisaukaskattur á barnavörur verði látinn fjúka Starfsfólk á bráðamóttöku segist óttast um öryggi sitt Afplánaði of lengi en fær ekki krónu Hæstiréttur fjallar um hryðjuverkamálið svokallaða í dag Rúmlega helmingur starfsmanna Félagsbústaða hættur „Myndi ekki koma mér á óvart ef það færi að gjósa þarna“ Smíða tengibyggingu sem verður hjarta Leifsstöðvar „Aðferðafræðin við þetta mál er alveg galin“ Úkraínumenn á Íslandi minntust Kjartans Sævars Lægðirnar nái ekki til landsins Réðst á fyrrverandi kærasta sinn eftir sambandsslit Sjá meira
Sextán ár eru síðan alþjóðlegu verkefni sem miðaði að því að raðgreina erfðamengi mannsins lauk með formlegum hætti. Afrakstur þessarar vinnu var einstakt mósaíkverk af þeim þáttum sem mynda grundvöll mannlegrar líffræði, sögu og tilvistar. Raðgreiningin, sem birt var 2003, var unnin úr milljónum brota sem þurfti að raða í rétta röð. Þetta flókna verk var unnið með hjálp frá Íslenskri erfðagreiningu sem birti árið 2002 kort af erfðabreytileika, eða erfðamörkum, 869 einstaklinga; foreldra og barna þeirra, sem hægt var að nota sem vegvísi við samsetningu á fyrstu viðmiðunarkirnaröð mannskepnunnar. Íslensk erfðagreining birti í vikunni uppfært kort af erfðamengi mannsins sem sýnir hvað veldur erfðafræðilegri fjölbreytni. Kortið, sem birt var í vísindaritinu Science, er margfalt nákvæmara en það sem notað var snemma á síðasta áratug, og að líkindum verður aldrei nákvæmara kort birt. Þetta er afrakstur rúmlega 20 ára vinnu hjá vísindamönnum Íslenskrar erfðagreiningar. „Þessar niðurstöður hafa geysimikið grundvallargildi þegar kemur að því að skilja erfðamengið, hvernig það verður til og hvernig það er að breytast,“ segir Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, og einn höfunda rannsóknarinnar. „Ég er mjög montinn af þessari vinnu.“ Greinin nýja byggir á erfðaupplýsingum 150 þúsund Íslendinga af nokkrum kynslóðum foreldra og barna. Með því að rýna í þessi gögn tókst vísindamönnunum að sýna fram á að nýjar stökkbreytingar, sem eru að meðaltali 68 hjá hverjum einstaklingi, tengjast endurröðun litninga þegar sæðisfruma og eggfruma mynda kynfrumu. Um leið gat hópurinn staðsett 4,5 milljónir endurraðana í erfðamenginu og 200 þúsund nýjar stökkbreytingar. Þetta nýja kort er 100 sinnum nákvæmara en það sem var gefið út árið 2002, og varpar einstöku ljósi á það hvernig erfðaefni ferðast frá einni kynslóð til annarrar. „Nú hefur í fyrsta sinn verið sýnt fram það með óyggjandi hætti að endurraðanir leiða til nýrra stökkbreytinga, þannig að þessir ferlar tengjast með beinum hætti,“ segir í fréttatilkynningu frá Íslenskri erfðagreiningu. Því má segja að forsendur þróunar mannsins – endurraðanir litninga og stökkbreytingar – hafi nú verið kortlagðar af eins mikilli nákvæmni og mögulegt er. „Það sem við sýnum í þessari grein er að þessar tvær leiðir til að búa til nýjan fjölbreytileika tengjast mjög sterklega. Á þeim stöðum þar sem endurröðun á sér stað eru nýjar stökkbreytingar 50 prósent algengari en annars staðar í erfðamenginu,“ segir Kári. „Í þessu felst viss aðför að þeirri kenningu að þróunin eigi sér stað í gegnum handahófskenndar stökkbreytingar. Vegna þess að endurröðunin er ekkert algerlega handahófskennd, því það eru ákveðnir reitir endurraðana sem eru virkari en aðrir. Reitir þar sem endurröðunin á sér stað tíu sinnum oftar heldur en annars staðar í erfðamenginu.“ Þannig er afar stór hundraðshluti af nýjum fjölbreytileika ekki handahófskenndur. Endurröðunin virðist vera undir miklum áhrifum erfðanna. Í rannsókninni er því lýst hvernig 35 frávik í erfðamenginu hafa áhrif á tíðni endurraðana og hvar þær eiga sér stað. Kári telur að þetta nýja kort geti varpað ljósi á frávik sem leiða til sjaldgæfra sjúkdóma. „Það vill svo til að þessi nýi fjölbreytileiki er forsenda þess að manneskjan getur haldið áfram að þróast. En einstaka einstaklingur er svo óheppinn að nýjar stökkbreytingar birtast í erfðavísi hans sem gera það að verkum að hann fær alvarlegan sjúkdóm. Af stórum hundraðshluta eru nýjar stökkbreytingar orsök alvarlegra sjúkdóma hjá nýfæddum börnum.“ Þannig megi nýta þessar nýju upplýsingar við erfðaráðgjöf, sem er ört stækkandi svið nútíma heilbrigðisþjónustu, þar sem foreldrar barns með sjúkdómsvaldandi stökkbreytingu óska þess að fá upplýsingar um hvort líkur séu á að ófætt barn þeirra muni glíma við sömu veikindi, og til að skilja af hverju og hvernig erfðaefni eineggja tvíbura verður frábrugðið hvort öðru. Kári segir fjöldann allan af sambærilegum spurningum vakna. Þar á meðal eru spurningar sem snúa að krabbameini og myndun þess. Krabbamein, sem á sér stað í líkamsfrumum (sómatískum-frumum), ekki sáðfrumum eða eggfrumum, orsakast af stökkbreytingu sem leiðir til óstjórnlegrar fjölgunar frumna. Krabbamein verður til í einni frumu, sem síðan skiptir sér. „Það getur verið mjög erfitt að skilja hvar líkurnar eru á að þessi breyting eigi sér stað og hvernig hún gerist. En að vissu leyti er hægt að líta á þessar nýju stökkbreytingar í sjálfu erfðamenginu sem módel. Það má nota þessar nýju stökkbreytingar í erfðamenginu til að rannsaka þessar sómatísku stökkbreytingar, því þetta gerist að mestu leyti allt á sama mátann,“ segir Kári og bætir við: „Því hvað er mannskepnan annað en klónvöxtur frjóvgaðs eggs?“ Íslensk erfðagreining hóf starfsemi árið 1996 og hefur síðan þá nýtt ríkulegt og í raun einstakt safn erfðaupplýsinga um íslensku þjóðina í rannsóknum sínum. „Við erum að leiða heiminn á þessu sviði,“ segir Kári að lokum.
Birtist í Fréttablaðinu Heilbrigðismál Tengdar fréttir Efast um að hægt sé að kortleggja endurraðanir á erfðamengi betur Nýtt kort frá deCode mun nákvæmara en áður. 25. janúar 2019 07:59 Mest lesið Vegkaflinn þar sem banaslysið varð ekki talinn mjög illa farinn Innlent Upplausn á Vopnafirði: Starfslok sveitarstjórans, oddviti hættir og rifist á fundum Innlent Hæstiréttur staðfestir dóm yfir móður sem myrti son sinn Innlent Talin hafa myrt móður sína og stjúpbróður fyrir skotárásina Erlent Leita fórnarlamba fransks barnaníðings sem braut á börnum um allan heim Erlent Starfsmaður smitaður af berklum: „Þetta var alveg frekar mikið sjokk“ Innlent Fulltrúadeildin samþykkir að fella niður tolla Trump gegn Kanada Erlent Ársæll í veikindaleyfi: „Mjög skrýtið að fá sleggju ríkisstjórnar í andlitið“ Innlent Gallup hættir að mæla ánægju með Bandaríkjaforseta eftir níutíu ára samfellda sögu Erlent Ákærður fyrir líkamsárás en lýsir yfir sakleysi Innlent Fleiri fréttir Vegkaflinn þar sem banaslysið varð ekki talinn mjög illa farinn Upplausn á Vopnafirði: Starfslok sveitarstjórans, oddviti hættir og rifist á fundum Menntaverðlaun Suðurlands fóru á Hellu Hæstiréttur staðfestir dóm yfir móður sem myrti son sinn Lýsa ófremdarástandi og krefjast aðgerða strax Vinna að því að fækka sjúklingum og flytja annað Mikilvægi Íslands eykst með nýrri aðgerð NATO á norðurslóðum Starfsmaður smitaður af berklum: „Þetta var alveg frekar mikið sjokk“ Fjöldi síma kom á óvart Neyðaróp starfsmanna og leynisímar Réðust í húsleit í leit að þýfi Gripinn með þýfi í fórum sínum og sparkað úr landi Kynnir drög að aðgerðaáætlun til að bregðast við offitu Íslendinga Ársæll í veikindaleyfi: „Mjög skrýtið að fá sleggju ríkisstjórnar í andlitið“ Ákærður fyrir líkamsárás en lýsir yfir sakleysi Ólína fyllir í skarð Margrétar á Bifröst „Sátt og samlyndi“ um skyndileg starfslok varaslökkviliðsstjóra Starfsfólk bráðamóttöku óttist um heilsu sína og öryggi Einfalt að stýra glæpahring frá allt öðru landi Vill að virðisaukaskattur á barnavörur verði látinn fjúka Starfsfólk á bráðamóttöku segist óttast um öryggi sitt Afplánaði of lengi en fær ekki krónu Hæstiréttur fjallar um hryðjuverkamálið svokallaða í dag Rúmlega helmingur starfsmanna Félagsbústaða hættur „Myndi ekki koma mér á óvart ef það færi að gjósa þarna“ Smíða tengibyggingu sem verður hjarta Leifsstöðvar „Aðferðafræðin við þetta mál er alveg galin“ Úkraínumenn á Íslandi minntust Kjartans Sævars Lægðirnar nái ekki til landsins Réðst á fyrrverandi kærasta sinn eftir sambandsslit Sjá meira
Efast um að hægt sé að kortleggja endurraðanir á erfðamengi betur Nýtt kort frá deCode mun nákvæmara en áður. 25. janúar 2019 07:59